第九届中国青少年机器人竞赛VEX机器人工程挑战赛主题与规则1 VEX机器人工程挑战赛简介VEX机器人工程挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目。
其活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。
参赛的机器人既能自动程序控制，又能通过遥控器控制，并可以在特定的竞赛场地上，按照一定的规则要求进行的比赛活动。
在中国青少年机器人竞赛中设置VEX机器人工程挑战赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣，为国际VEX机器人工程挑战赛选拔参赛队。
2 竞赛主题本届VEX挑战赛的主题为“高地战斗”。
高地战斗是一个令人兴奋和充满活力的比赛。
每场比赛由两个不同类型的比赛——手控和自动——组成。
比赛的特点是两个参赛组成的联队从赛场的两边出发进行比赛。
参赛队用完成各种任务（包括举起方块、把它们放到指定的篮筐内、操作大奖方块和把机器人自己引导到斜坡平台上）竞争得分。
参加高地战斗，参赛队要开发许多新技能来应对各种面临的挑战和障碍。
经过比赛，学生们不仅可以完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。
此外，他们还可培养生活技能，如规划、集思广益、合作、团队精神、领导能力以及研究和技能等。
在每场比赛中，各由两支参赛队组成的两个联队（“红”队和“蓝”队）的机器人从指定的启动区出发，通过把本队颜色的方块放到篮筐内、占有篮筐、控制大奖方块、把机器人停放在平台上等四种动作获取比对方联队更高的得分。
每场比赛的时间是140秒。
同学们，在你们的快乐成长中来一场“高地战斗”的游戏吧！3 比赛场地与环境3.1 场地图1是比赛场地的透视图。
图2为俯视图。
图1 比赛场地透视图图2 场地俯视图3.2 赛场规格与要求3.2.1 机器人比赛场地的尺寸长3600mm、宽3600mm。
场地底板的四周装有白色的围栏，栏高为300mm，如图1所示。
图3 场地尺寸（单位：mm）3.2.2 场地底板上铺有亚光场地纸，底色为白色，场地布置如图2所示。
3.3.3 沿场地的四边共有8个高篮筐，每边各有2个。
篮筐有4种高度。
#7高篮筐与#3高篮筐之间有宽为25mm的黑色引导线.另外在启动区的对角处有一个用黑色胶带贴的低篮筐。
篮筐位置和详细尺寸如图2、3所示。
示(a)高篮筐截面（单位：mm）(b)低篮筐（单位：mm）(c)高篮筐侧视（单位：mm）图4 高、低篮筐尺寸3.2.4 在围栏相邻的两边附近，各有一块长1180mm、宽590mm的红、蓝色矩形区域，分别为参加比赛的红方和蓝方联队机器人的启动区，如图2、3所示。
3.2.5 在场地的正中央，有一个黑色的方形木质锥台，称为平台，如图5所示。
图5 平台尺寸（单位：mm）3.2.6 比赛中使用两种方块。
一是得分方块，是长、宽、高均为76.2mm的立方体，有红色和蓝色两种，重約12～18g；另一种是大奖方块，其长、宽、高均为266.7mm，相对两面的颜色相同，分别为红色、蓝色和白色，重量为380～500 g。
两种方块的形状和尺寸如图6所示。
图6 方块尺寸（单位：mm）3.2.7 比赛中，可以用来得分的方块共有58个，红色和蓝色的各有29个。
其中有18个（红、蓝各9个）方块码放在大奖方块上；20个（红、蓝各10个）方块放在自动装载装置（位置见图3，结构与尺寸见图7）；6个（红、蓝各3个）方块排放在赛场上（场地纸上有相应标记），6个（红、蓝各3个）方块排放在本联队的两个启动区边上，如图3所示。
比赛开始前还给每个联队分配4个方块，可以预先装入参赛机器人内。
如这4个方块未能放入机器人，则不允许将它们再放回比赛场地。
合法的预装是方块与机器人接触但没有接触比赛场地和其它方块。
图7 自动装载装置尺寸（单位：mm）3.2.8 比赛场地尺寸的允许误差是±25mm，方块尺寸的允许误差是±4mm，对此，参赛队设计机器人时必须充分考虑。
3.3 赛场环境机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰，但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地纸下面有纹路或不平整；场地纸本身有皱褶；边框上有裂缝；光照条件有变化；等等。
参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
4 名词解释手动机器人：参赛队使用手动控制器控制完成比赛任务的机器人。
自动机器人：只能受控于传感器的输入和预先写入机器人控制器的命令，以完成比赛任务的机器人。
高篮筐：八个高度不同的三角形结构，参赛队可将方块投入得分。
低篮筐：场地上用胶带明显标记的三角形区域，参赛队可将方块放入得分。
初赛：各参赛队在复赛前采用随机方式组成联队后所进行的比赛。
初赛的目的是为取得复赛参赛资格的队伍排名。
复赛：进行联队选配后所进行的淘汰赛，是1/4决赛、1/2决赛和决赛。
参赛队与联队：参赛队是指报名参加本届VEX机器人工程挑战赛的单个参赛队；联队在初赛中是由两支参赛队经随机搭配组成的联盟，初赛中的联队不分主队和副队；复赛中的联队是由两支参赛队经过选配组成的联盟，复赛中的联队分主队和副队。
主队与副队：在初赛后的联队选配中主动去邀请其联盟队友的参赛队称为主队；作为主队的联盟队友参与复赛的队伍称为副队。
联队选配：初赛结束后，根据各参赛队的初赛成绩排名经过邀请和接受邀请组成联队的过程。
联队站位：在任何比赛中，供参赛队员站立的区域。
自动装载装置：在靠近联队站位的赛场围栏中间放置4个方块的装置。
自动比赛时段：这是一个20秒钟的时段。
在此时段内，机器人运行只能受控于传感器的输入和预先写入机器人控制器的命令，不允许队员遥控机器人。
操作手：在比赛中负责操作和控制机器人的学生队员。
比赛期间，每个参赛队仅允许有2名操作手在场地上。
操作手控制时段：这是一个120秒钟的时段。
在此时段内，操作手通过遥控器控制机器人的运行。
比赛：每场比赛包括自动比赛时段和操作手控制时段，总时间是140秒。
方块放入篮筐：如果方块的任一部分位于高篮筐的外边缘确定的三角形区域内且与本联队的任何机器人不接触，就认为该方块被放入了高篮筐。
如果方块的任一部分位于标记低篮筐的胶带的内边缘确定的三角形内且与本联队的任何机器人不接触，就认为该方块被放入了低篮筐。
在篮筐边界内，篮筐可垂直于场地表面无限向上延伸。
控制大奖方块：比赛结束时，如果大奖方块完全接触地面的有色面与某一联队的颜色（红色或蓝色）一致,就认为它受该联队的控制。
占有篮筐：比赛结束时，如果一个与联队颜色相同的方块位于某个高篮筐最高处，则该联队占有该篮筐。
停在平台：比赛结束时，如果机器人与平台接触，且机器人的任何部件都不与场地表面接触，就认为该机器人停在平台上。
5 机器人本节提供设计和构建机器人的原则和要求。
参加VEX机器人竞赛的机器人是由注册的VEX参赛队设计和构建的遥控车或自动车，它们在高地战斗比赛中可以完成特定的任务。
参赛前，所有机器人必须通过检查。
请参照附录A“机器人检查指南”及“检查表”。
参加VEX挑战赛的机器人必须使用VEX主控制器（ROBOTICS DESIGN SYSTEM）、接收器、VEX手动控制器及配套的VEX器材。
5.1 每支参赛队设计制作一台既可以执行手动遥控操作，又可以自行按程序操作的参赛机器人。
在联队中，每支参赛队使用各自的机器人。
5.2 机器人（不包括手动控制器）外形最大初始尺寸不能超过长457.2mm、宽457.2mm、高457.2mm。
在开始比赛后，机器人可以伸展超出初始尺寸。
5.3 机器人上必须展示参赛队编号。
在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的创意装饰，以增强其表现力和容易被别人识别。
5.4 每台机器人只允许使用一个VEX主控器。
手动机器人可以使用不超过两个VEX RF接收器和VEX手动控制器。
最多使用10个马达或伺服电机（任意组合，总数不超过10个）。
其它器件如VEX传感器以及其它结构件等，使用数量不限。
比赛中，任何机器人的器件都要保证连接在机器人上，而且安装的位置不能影响其它机器人的正常工作。
任何合法的VEX部件均可使用。
5.5 不得对马达、延长线、传感器、控制器、电池及VEX机器人设计系统的任何其它电子元件进行任何形式的改动。
5.6 机器人只能使用7.2V的VEX专用电池包，参赛的VEX手动控制器只能使用9.6V的VEX专用电池包。
5.7 必须把机器人设计成在赛后断电的情况下便于将方块从夹取装置中取出。
5.8 机器人必须有一个装置，用以在整个比赛中安全地固定VEX机器人标识旗。
5.9 不允许使用有可能损坏竞赛场地、损害和干扰其它参赛队机器人、在竞赛中能够造成不必要纠缠的、危险的元件。
5.10 组委会将在每场比赛前把晶振模块交给参赛队，各参赛队所设计的机器人应在不分解机器人的情况下便于拆装晶振模块。
6 比赛6.1 赛制6.1.1 VEX机器人工程挑战赛将按小学、初中、高中三个组别分别进行初赛和复赛，决出冠军、亚军和季军。
6.1.2 初赛时，以电子抽签方式确定各参赛队的编号按预定的大循环对阵图组建联队。
组委会保证每个参赛队参加相同场次（一般是8场）的比赛。
初赛的对阵图将在参赛队报到后公布。
图8给出了一个对阵图的示例，它表示了27支参赛队、每队参加8场比赛的联队组成及对阵。
图中每个方框中列出了组成联队的参#01 #08 #02 #09 #03 #10 #04 #11 #05 #12 #06 #13#15 #22 #16 #23 #17 #24 #18 #25 #19 #26 #20 #27#07 #14 #08 #15 #09 #16 #10 #17 #11 #18 #12 #19#21 #01 #22 #02 #23 #03 #24 #04 #25 #05 #26 #06#13 #20 #14 #21 #15 #22 #16 #23 #17 #24 #18 #25#27 #07 #01 #08 #02 #09 #03 #10 #04 #11 #05 #12#19 #26 #20 #27 #21 #01 #22 #02 #23 #03 #24 #04#06 #13 #07 #14 #08 #15 #09 #16 #10 #17 #11 #18#25 #05 #26 #06 #27 #07 #01 #13 #02 #14 #03 #15#12 #19 #13 #20 #14 #21 #07 #20 #08 #21 #09 #22#04 #16 05 #17 #06 #18 #07 #19 #08 #20 #09 #21#10 #23 #11 #24 #12 #25 #13 #26 #14 #27 #15 #01#10 #22 #11 #23 #12 #24 #13 #25 #14 #26 #15 #27#16 #02 #17 #03 #18 #04 #19 #05 #20 #06 #21 #07#16 #01 #17 #02 #18 #03 #19 #04 #20 #05 #21 #06#22 #08 #23 #09 #24 #10 #25 #11 #26 #12 #27 #13#22 #07 #23 #08 #24 #09 #25 #10 #26 #11 #27 #12#01 #14 #02 #15 #03 #16 #04 #17 #05 #18 #06 #19图8 初赛对阵图示例赛队的编号，两个对阵联队方框之间的编号为比赛场次号。